(57)【要約】【課題】  ブラッシング時に歯の不潔域に対して効果的に光を照射することができる歯ブラシを提供することを目的とする。【解決手段】  ハンドル部１１には光源装置２３が内蔵されており、３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下のピーク波長を有する光が、ネック部１２内の導光部１２を介して、ヘッド部１０の植毛面２０に形成された出光部２２から出射される。出光部２２は、ネック部１２の延伸方向に延びる細長い形状からなり、その短手方向に関し、植毛面２０の中央に配置されるとともに、両側にブラシ毛が植設されている。【選択図】  図１
2007135794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のブラシ毛が植設された植毛面を有するヘッド部と、ブラッシング時に把持されるハンドル部と、ヘッド部及びハンドル部を連結するネック部とを備えた歯ブラシにおいて、
上記ハンドル部は、３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下にピーク波長を有する光を生成する光源装置を有し、
上記ネック部は、上記光源装置からの光を上記ヘッド部へ導く導光部を有し、
上記ヘッド部は、上記導光部からの光を上記植毛面から出射させる第１出光部を有することを特徴とする歯ブラシ。
【請求項２】
上記第１出光部は、上記ネック部の延伸方向に延びる細長い形状からなり、
上記ブラシ毛は、上記第１出光部の短手方向の両側に植設され、
上記ヘッド部は、上記第１出光部内における出射光量の分布を調整する出光調整手段を更に有し、
上記出光調整手段は、前面を上記第１出光部に対向させて配置された透明部材からなり、上記導光部からの光が側面に入射され、上記第１出光部の長手方向について密度を異ならせた拡散パターンが背面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の歯ブラシ。
【請求項３】
上記拡散パターンは、光が入射される上記側面からの距離が遠くなるに従って密となるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の歯ブラシ。
【請求項４】
上記ヘッド部が、上記第１出光部の短手方向において上記植毛面と隣接する側面に形成され、上記導光部からの光を上記第１出光部の短手方向へ出射する第２出光部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の歯ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯ブラシに係り、更に詳しくは、ブラッシング時に歯頸部や歯牙の隣接面へ光を照射する歯ブラシ、特に、酸化チタンがコーティングされた天然歯や歯科インプラント等への光照射に好適な歯ブラシに関する。
【０００２】
ブラッシング時に紫外線光を照射して、口腔内の殺菌を行う歯ブラシが従来から提案されている（例えば、特許文献１及び２）。特許文献１に開示された歯ブラシは、ヘッド部に植設されるブラシ毛として光ファイバーを採用し、この光ファイバーの端部をハンドル部まで延伸させて、ハンドル部内で生成された紫外線を上記光ファイバーを介して口腔内へ照射するものである。この歯ブラシは、紫外線の殺菌作用を利用して、口腔内を清浄化するものである。
【０００３】
特許文献２には、特許文献１とほぼ同様の構成を有する歯ブラシが、二酸化チタンなどの光触媒を含むペーストとともに使用される清浄方法が開示されている。特許文献１及び２は、いずれも口腔内の清浄化を目的とするものであるが、特許文献１の歯ブラシは紫外線を照射するのみであるのに対し、特許文献２では、光触媒に紫外線を照射し、その光触媒作用による清浄化を利用している。このような光触媒作用を利用した歯ブラシについては、その他にも種々の提案がなされている（例えば、特許文献３及び４）。
【０００４】
しかしながら、口腔内に紫外線を繰り返し照射し、あるいは、長時間照射した場合における安全性については十分に確認されていない。また、一般に紫外線が人体に有害であることは広く知られているが、人体への影響はその波長によって大きく異なることはあまり知られていない。このため、口腔内に紫外線を照射する歯ブラシは、少なくとも使用者に不安感を与えるという問題があった。
【０００５】
また、ブラシ毛を光ファイバーにより構成する歯ブラシの場合、光ファイバーとして適切な光伝達特性を有しつつ、ブラシ毛として適切な硬さや弾力を有する素材を選択することが容易ではなく、また、光ファイバーを用いることによって、歯ブラシが高価になってしまうという問題があった。さらに、ヘッド部内において多数の光ファイバーを折り曲げなければならず、各光ファイバーの光伝達特性が低下するとともに、ヘッド部が大型化してしまうという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−１５５６３８号公報
【特許文献２】特表２００１−５０６８９１号公報
【特許文献３】特開２００４−４１２７８号公報
【特許文献４】特開２００４−３３７４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、歯頸部と呼ばれる歯牙の根元部や、歯牙の隣接部には歯垢が付着しやすく、また、付着した歯垢をブラッシングによって除去することが難しい。また、補綴冠を装着している場合であれば補綴冠と歯肉縁の隙間にも歯垢が蓄積されやすい。つまり、天然歯及び補綴冠のいずれの場合であっても、歯頸部及び歯牙の隣接面が不潔域となりやすい。
【０００７】
そこで、このような不潔域に光触媒をコーティングし、その光触媒作用を活性化させるための光をブラッシング時に照射することができれば、不潔域の清浄化に効果的であると考えられる。
【０００８】
ところが、歯牙が平面でなく、また、その植立状態も様々であることから、ブラッシング時にブラシ毛が上記不潔域以外の歯の表面や、歯肉縁に当接して曲げられ、ブラシ毛を不潔域まで到達させにくい。従って、ブラシ毛に光ファイバーを用いて、その先端から光を照射する従来の歯ブラシを利用したとしても、上記不潔域に十分に光を照射することはできないという問題があった。
【０００９】
また、上記不潔域に対して光を照射することができるとしても、同時に照射することができる照射面積が小さければ、効果的に光照射を行うことができず、通常のブラッシング中に全ての歯に対して十分な光照射を行うことができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ブラッシング時に歯の不潔域に対して効果的に光を照射する歯ブラシを提供することを目的とする。特に、薄型のヘッド部を有する歯ブラシを提供することを目的とする。また、一般の消費者が安心して使用することができる歯ブラシを提供することを目的とする。また、ブラシ毛によって照射光が減衰されにくい歯ブラシを提供することを目的とする。また、ブラッシング対象以外の歯に対しても光を照射する歯ブラシを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の本発明による歯ブラシは、多数のブラシ毛が植設された植毛面を有するヘッド部と、ブラッシング時に把持されるハンドル部と、ヘッド部及びハンドル部を連結するネック部とを備えた歯ブラシであって、上記ハンドル部が、３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下にピーク波長を有する光を生成する光源装置を有し、上記ネック部が、上記光源装置からの光を上記ヘッド部へ導く導光部を有し、上記ヘッド部が、上記導光部からの光を上記植毛面から出射させる第１出光部を有するように構成される。
【００１２】
この様な構成により、ハンドル部内において３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下のピーク波長を有する光を生成し、この光をネック部内の導光部を介してヘッド部へ伝達させ、ヘッド部の植毛面に形成された第１出光部から出射させることができる。すなわち、光触媒を活性化させるのため照射光が可視光領域にピーク波長を有していることから、一般消費者が安心して使用することができる。また、植毛面に第１出光部を形成しているため、ブラシ毛を光ファイバーで構成する場合に比べて、ヘッド部を薄型化することができる。
【００１３】
第２の本発明による歯ブラシは、上記構成に加えて、上記第１出光部が、上記ネック部の延伸方向に延びる細長い形状からなり、上記ブラシ毛が、上記第１出光部の短手方向の両側に植設され、上記ヘッド部が、上記第１出光部内における出射光量の分布を調整する出光調整手段を更に有し、上記出光調整手段が、前面を上記第１出光部に対向させて配置された透明部材からなり、上記導光部からの光が側面に入射され、上記第１出光部の長手方向について密度を異ならせた拡散パターンが背面に形成されるように構成される。
【００１４】
第１出光部を上記ネック部の延伸方向に延び、その短手方向の両側にブラシ毛を植設することにより、ブラッシング時に歯に対して効果的に光を照射することができる。また、細長い第１出光部内における光量分布を出光調整手段により調整し、任意の光量分布を実現することによって、より効果的に光を照射することができる。
【００１５】
第３の本発明による歯ブラシは、上記構成に加えて、上記拡散パターンが、光が入射される上記側面からの距離が遠くなるに従って密となるように形成されるように構成される。この様な構成により、第１出光部内における光量分布を平準化して、効果的に光を照射することができる。
【００１６】
第４の本発明による歯ブラシは、上記構成に加えて、上記ヘッド部が、上記第１出光部の短手方向において上記植毛面と隣接する側面に形成され、上記導光部からの光を上記第１出光部の短手方向へ出射する第２出光部を備えて構成される。この様な構成により、ブラッシングの対象となっている歯以外に対しても光を照射することができる。特に、ブラッシング対象となっている上顎歯（下顎歯）と噛み合わせる下顎歯（上顎歯）に対して光を照射することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ブラッシング時に歯の不潔域に対して効果的に光を照射する歯ブラシを提供することができる。特に、薄型のヘッド部を有する歯ブラシを提供することができる。また、一般の消費者が安心して使用することができる歯ブラシを提供することができる。また、ブラシ毛により照射光が減衰されにくい歯ブラシを提供することができる。また、ブラッシング対象以外の歯に対しても光を照射する歯ブラシを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１による歯ブラシは、光触媒作用を有する被膜がコーティングされた歯頸部及び歯牙の隣接面に対し、ブラッシングを行うのと同時に、光触媒を活性化させるための光を効果的に照射することができる歯ブラシであり、不潔域となりやすい歯頸部及び歯牙の隣接面を光触媒反応を利用して清浄化させるためのものである。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態による歯ブラシ１００の一構成例を示した外観図である。図中の（ａ）は、歯ブラシ１の植毛面２０を正面とした場合における正面図、（ｂ）は側面図である。この歯ブラシ１００は、ブラッシング時に口腔内に挿入されるヘッド部１０と、ブラッシング時に把持されるハンドル部１１と、ヘッド部１０及びハンドル部１１を連結する細いネック部１２とによって構成される。
【００２０】
ヘッド部１０は、多数のブラシ毛２１が植設された植毛面２０を有している。植毛面２０は、一般に楕円形又は丸みを帯びた矩形の平面として構成され、ここでは、ネック部１２の延伸方向を長手方向とする略矩形の形状からなるものとする。ヘッド部１０は、この植毛面２０を主面とし、植毛面２０の短手方向の幅よりも薄い薄型形状からなる。また、いずれも同一方向に向けた状態で固定されているブラシ毛２１は、複数本ごとにブラシ毛束として束ねられ、これらのブラシ毛束ごとに植設され、植毛面２０上において整列配置されている。
【００２１】
ハンドル部１１は、使用者がブラッシング時に手で握るための握り手であり、光源装置２３及びバイブレーション装置２４が内蔵されている。光源装置２３は、口腔内に照射する光を生成する回路であり、ここでは、発光素子２３ａとして小型軽量であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられている。バイブレーション装置２４は、歯ブラシ１００を電動歯ブラシとして使用する場合にヘッド部１０を振動させる装置である。例えば、電動モータの回転軸に偏心荷重を取り付けて構成され、この電動モータを回転駆動することにより振動を生じさせる。また、ハンドル部１１には、乾電池、リチウム電池、太陽電池などの図示しない小型電源装置が内蔵され、光源装置２３及びバイブレーション装置２４への電源供給は、上記小型電源装置から行われている。
【００２２】
光源装置２３において生成された光は、導光部３０〜３２を介して植毛面２０へ伝達され、出光部２２から出射される。これらの導光部３０〜３２は、それぞれヘッド部１０、ハンドル部１１及びネック部１２内に形成された中空部であり、ネック部１２の延伸方向に沿って延びる導光部３２が導光部３０，３１を連結することにより、発光素子２３ａから出光部２２へ至る導光路が形成されている。なお、出光部２２からの出射光量を増大させるためには、各導光部３０〜３２の内壁面にアルミ蒸着等によって高反射膜を形成することが望ましい。また、ヘッド部１０、ハンドル部１１及びネック部１２が図示しない光ファイバーを内蔵し、これらの光ファイバーを各導光部３０〜３２として利用することもできる。
【００２３】
出光部２２は、植毛面２０の長手方向に延びる細長い形状からなる開口又は透明窓である。また、植毛面２０は、出光部２２を中心として対称形となるように構成されている。すなわち、出光部２２は、その短手方向に関して、植毛面２０の中央に配置され、その両側には、同量のブラシ毛２１が互いに対称となる位置に植設されている。一方、出光部２２の長手方向に関しては、必ずしも対称である必要はない。この歯ブラシ１００の場合、出光部２２よりもネック部１２側のヘッド部１２内には導光部３０が形成されていることから、ブラシ毛２１を植毛せずに導光部３０のための空間を確保しているが、ネック部１２とは反対側ではこの様な問題がなく、ブラシ毛２１を植毛している。
【００２４】
一般に、歯ブラシは、そのハンドル部１１を手に持った状態で、ヘッド部１０を口腔内に挿入し、ブラシ毛２１を軽く歯に押し当てた状態で、使用者の手の動きやバイブレーション装置２４により、植毛面２０の短手方向に関し、ブラシ毛２１を振動させることによって、歯に付着している歯垢が取り除かれる。このとき、ブラシ毛２１の毛先は、歯に押し当てられることにより植毛面２０の短手方向へ広げられ、また、ブラッシングを繰り返し行うことによって、ブラシ毛２１の毛先が広がったままの状態となる。
【００２５】
この様にしてブラシ毛２１の毛先が短手方向へ広がった場合でも、歯ブラシ１００では、出光部２２を植毛面２０の短手方向の中央に配置し、その両側にブラシ毛２１を植毛することによって、ブラシ毛２１の毛先が出光部２２から遠ざかる方向に曲がり、曲がった毛先によって出射光が遮られるのを抑制することができる。また、出光部２２を、植毛面２０の長手方向に延びる長細い形状とすることによって、歯の広い面積に対して光を照射することができる。なお、出光部２２の長さは任意であり、植毛面２０の長手方向の長さ以下であればよい。
【００２６】
図２は、図１の歯ブラシ１００を用いて天然歯４０の歯頸部をブラッシングしている様子を示した図である。この天然歯４０は、不潔域となる歯頸部には、光触媒を含む被膜が予めコーティングされたコーティング部４１を有している。このため、天然歯４０の歯頸部に光を照射すれば、殺菌作用が生じて上記不潔域を清浄化することができる。
【００２７】
天然歯４０の歯頸部をブラッシングする場合、そのネック部１２の延伸方向が概ね水平となるように歯ブラシ１００を把持した状態で、植毛面２０を天然歯４０の歯頸部に対向させて、ヘッド部１０が天然歯４０に押し当てられる。このとき、ブラシ毛２１の先端は、天然歯４０の歯頸部よりも更に上の表面や、歯肉縁４２に押し当てられて、植毛面２０の短手方向の外側へ曲げられる。このため、天然歯４０の歯頸部にはブラシ毛２１が届きにくくなるが、出光部２２からの光が歯頸部へ届きにくくなることはない。すなわち、ブラシ毛２１が外側へ曲げられることによって、出光部２２からの出射光がブラシ毛２１によって減衰されたり、遮断されたりしにくくなり、コーティング部４１に多くの光量を照射することができる。従って、コーティング部４１において強い殺菌作用が得られ、不潔域である天然歯４０の歯頸部を効果的に清浄化することができる。
【００２８】
次に、コーティング部４１に形成された被膜について説明する。この被膜には、ハイドロオキシアパタイトによって被覆された粉末状の二酸化チタンが含まれている。
【００２９】
二酸化チタンは、光を照射すれば活性酸素を生成して有機物を分解する光触媒として知られている。活性酸素は、白血球が細菌内に侵入する際にも用いられており、有機物に対して強力な分解作用を発揮する。このため、コーティング部４１に二酸化チタンを含む被膜を形成すれば、光照射時の二酸化チタン表面にＯ−、Ｏ２−又はＯ３−などの活性酸素が生成され、コーティング部４１に付着した細菌を強力に分解することができる。
【００３０】
特に、種々の細菌の集合体（細菌塊）の生化学反応によって生成され、当該細菌塊を取り囲んでいる膜（いわゆるバイオフィルム）は、抗菌剤が効きにくいとされているが、光触媒作用で生成される活性酸素を用いることによって、このようなバイオフィルムも分解することができ、さらに、細菌が産出した毒素も分解することができる。
【００３１】
一方、アパタイトは、細菌やウイルスなどのタンパク質の吸着性に優れている。このため、粉末状の二酸化チタンをアパタイトで被覆すれば、有機物質や細菌を吸着して分解することができるとともに、光触媒作用によって生成される活性酸素によって引き起こされる生体への悪影響を抑制することができる。つまり、アパタイト被覆二酸化チタンは、このような両者の利点を兼ね備えた材料であり、既に市販されている。
【００３２】
特に、歯や骨の主成分として知られているハイドロオキシアパタイト（ＨＡ）は、生体親和性についても優れているため、コーティング部４１の被膜には、ハイドロオキシアパタイト（ＨＡ）で被覆した二酸化チタンを含有させておくことが望ましい。また、このハイドロオキシアパタイト（ＨＡ）は比較的脆い材料であるため、フッ化して硬くすることによって、耐食性や耐摩耗性も向上させることができる。つまり、コーティング部４１の被膜には、フッ化ハイドロオキシアパタイト（ＦＨＡ）で被覆された二酸化チタンを含有させることが最も望ましい。なお、本明細書におけるアパタイト被覆チタンには、ＨＡ被覆チタンやＦＨＡ被覆チタンが含まれるものとする。
【００３３】
例えば、リン酸カルシウム及び塩化カルシウムを溶かしたｐＨ７．０〜７．８の溶液にフッ化ナトリウムを添加すれば、フッ化ハイドロオキシアパタイトの溶液が生成される。この溶液に二酸化チタンの粉末を添加すれば、固形物が浮き上がる。この固形物が、フッ化ハイドロオキシアパタイトで被覆された二酸化チタン（ＦＨＡ被覆二酸化チタン）であり、この固形物を溶液から分離すればＦＨＡ被覆二酸化チタンが得られる。
【００３４】
歯ブラシ１００の光源装置２３は、コーティング部４１の被膜に含まれているアパタイト被覆二酸化チタンに応じた波長の光を生成する必要がある。活性酸素は、励起電子と正孔の作用によって生成されるため、二酸化チタンの励起エネルギーに相当する波長以下の光を照射することが必要があり、高純度の酸化チタンの場合、波長３８０ｎｍ以下の紫外線が必要となる。この場合、例えば、発光素子２３ａとして、波長３７０ｎｍの紫外光を生成する窒化インジウムガリウム（ＧａＩｎＮ）を用いたＬＥＤを使用することができる。
【００３５】
ここで、酸化チタンは、少量の不純物をドーピングすることによって、より長い波長の光でも光触媒作用が生じるようになる。例えば、クロム、バナジウム、マンガン、鉄、ニッケルなどのチタン以外の金属イオンをドーピングすれば、可視光領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の光で光触媒作用を生じさせることができる。また、二酸化チタンに窒素をドーピングすることによっても、可視光領域の光で光触媒作用を生じさせることができる。例えば波長５５０ｎｍの光でも光触媒作用を生じさせる不純物添加二酸化チタンが既に市販されている。このような不純物添加二酸化チタンがコーティング部４１の被膜に含まれている場合、波長３８０ｎｍ〜５５０ｎｍの可視光を照射すれば殺菌効果が得られる。この場合、歯ブラシ１００の光源装置２３には、青色（波長４５０ｎｍ）や緑色（波長５２５ｎｍ）の光を生成するＧａＩｎＮを用いたＬＥＤを使用することができる。この様にして紫外線ではなく可視光を照射する歯ブラシ１００であれば、使用者は安心して使用することができる。
【００３６】
本実施の形態によれば、歯ブラシの植毛面２０に出光部２２を形成し、この出光部２２から光を出射させているため、ブラシ毛を光ファイバーで構成する従来の歯ブラシに比べて、ヘッド部を小型化又は薄型化することができる。また、ネック部１１の延伸方向に延びる細長い形状からなる出光部２２を植毛面２０上に形成することにより、歯頸部や歯牙の隣接面に対し効果的に光を照射することができる。さらに、光源装置２３が生成する光が、可視光領域にピーク波長を有するため、紫外線領域にピーク波長を有する場合に比べ、一般消費者が安心して使用することができる。
【００３７】
なお、ブラシ毛２１は消耗品であるため、ヘッド部１０は交換可能に構成されていることが望ましい。図示した歯ブラシ１００は、一体成形されているヘッド部１０及びネック部１２が、ハンドル部１１に対して着脱可能に取付けられており、ヘッド部１０及びネック部１２のみを交換することができる。
【００３８】
また、本発明は、バイブレーション装置を内蔵している歯ブラシに限定されないが、バイブレーション装置を備えた歯ブラシに適用されることがより望ましい。バイブレーション装置を有する歯ブラシの場合、ブラッシング時に使用者がヘッド部１０を上下動させる必要がないことから、ブラッシング時間が同じであっても、歯の不潔域に対する光照射時間を長くすることができるからである。
【００３９】
なお、本実施の形態では、天然歯に対して光を照射する場合の例について説明したが、本発明による歯ブラシは、同様の被覆が形成されたインレー、クラウン、レジン等の補綴物に対して光を照射する場合にも同様の効果を奏するものである。
【００４０】
実施の形態２．
実施の形態１では、ブラッシング時に天然歯の歯頸部に光を照射して清浄化させる歯ブラシ１００の使用例について説明した。これに対し、本発明の実施では、ブラッシング時に歯科インプラント用アバットメントの露出部に光を照射して清浄化させる歯ブラシ１００の使用例について説明する。
【００４１】
図３及び図４は、本発明による歯ブラシによって清浄化することができる歯科インプラントについての説明図である。図３は、歯科インプラント５を含む歯科治療具の一例を示した図である。この歯科治療具は、歯科インプラント治療で用いられる歯科修復材であり、補綴物５０及び歯科インプラント５からなる。
【００４２】
歯科インプラント治療は、欠損歯を補うために補綴物を顎骨に固定する歯科治療法であり、ブリッジを用いて隣接歯などに固定するデンチャー（入れ歯）治療に比べて、補綴物をより強固に支持することができる。ここで、補綴物とは、金属やセラミック等からなる自然歯の代用物であり、図３に示した補綴物５０は、欠損歯を補うために使用される部分的ではない補綴物であり、このような補綴物はその形状から特に補綴冠と呼ばれている。
【００４３】
歯科インプラント５は、補綴物５０が装着されるアバットメント６と、歯槽骨に固定されるフィクスチャー７により構成され、いずれもチタンなどの金属材料の鋳造や削出加工によって製造される。
【００４４】
フィクスチャー７は略円柱形状からなり、その一端７１を歯槽骨の穿孔に挿入することによって歯槽骨に固定され、その他端がアバットメント６を着脱可能に取り付けるための基端部７２となる。フィクスチャー７の側面７３にはネジ溝が形成されており、歯槽骨の穿孔へ挿入する際、フィクスチャー７は雄ネジとして螺入される。また、フィクスチャー７の基端部７２には、アバットメント６を係合させるための係合穴７４が穿設されている。この係合穴７４は、フィクスチャー７の軸方向に形成され、その内面にネジ溝が形成された雌ネジ穴である。
【００４５】
アバットメント６は、補綴物５０が装着される装着部６１と、歯肉厚に対応させたカフ部６２と、フィクスチャー７と係合させる係合部６３とにより構成される。装着部６１は、略円錐台の形状からなり、必要に応じて歯科医師により研削が行われた後、補綴物５０が接着され、あるいは、嵌着される。カフ部６２は、略円柱形状からなり、その高さは欠損部の歯肉厚に一致させ、装着部６１及びカフ部６２の境界を歯肉縁に一致させている。係合部６３は、フィクスチャー７の係合穴７４に螺入して、アバットメント６をフィクスチャー７に着脱可能に係合させる雄ネジからなる。
【００４６】
一般に、アバットメント６は、カフ部６２の高さが異なる複数種類のものが提供されている。例えば０．５ｍｍ単位でカフ高さの異なるアバットメントが提供されており、歯科医師は、アバットメント６を取り付ける際、歯肉厚を測定し、歯肉厚に応じたカフ高さを有するアバットメント６を選択して使用する。このため、フィクスチャーに係合させたアバットメント６は、装着部６１及びカフ部６２の境界が歯肉縁４２に一致し、装着部６１のみが歯肉縁から突出している状態となる。この装着部６１に補綴物５０が装着される。
【００４７】
コーティング部６４は、光触媒を含む被膜が形成された上記アバットメント６の外面の一部又は全部である。ここでは、装着部６１内のカフ部６２に隣接する領域であって、幅が１ｍｍ以上のアバットメント６の全周に渡る領域がコーティング部６４となっている。このコーティング部６４には、アパタイトにより被覆された酸化チタンを含む被膜が形成されており、コーティング部６４に光を照射すれば、光触媒としての酸化チタンの作用によって、被膜に吸着された歯垢などの有機物を分解することができる。なお、アバットメント６の母材として用いられるチタンの表面を酸化させて酸化膜を形成し、アパタイト被覆チタンを含む上記被膜に代えて、この酸化膜を光触媒として利用することもできる。
【００４８】
図４は、図３の歯科インプラント５を用いて行った治療後の様子を示した断面図である。歯槽骨４４の穿孔４５はドリリングにより形成され、その深さはフィクスチャー７の長さに一致している。このため、フィクスチャー７は、その基端部７２を歯槽骨４４の表面に一致させた状態で埋設される。フィクスチャー７の一部を歯槽骨４４から突出させた場合、フィクスチャー７の軸に交差する方向の力が加えられると、歯槽骨４４の表面に応力が集中し、歯槽骨４４に過大な負荷を与えるおそれがある。このような応力集中を回避するため、フィクスチャー７は歯槽骨４４内に埋没させておく必要がある。その一方で、係合穴７４は開口させておく必要があり、フィクスチャー７の基端部７２を歯槽骨４４の表面に一致させている。
【００４９】
アバットメント６は、その係合部６３を係合穴７４に螺入させてフィクスチャー７に係合される。アバットメント６は、カフ高さが歯肉厚に一致するものが使用されるため、フィクスチャー７に係合させたアバットメント６は、装着部６１及びカフ部６２の境界が歯肉縁４２に一致することになる。従って、アバットメント６のコーティング部６４は、歯肉縁４２から突出しているアバットメント６のすそ部分、つまり、歯肉縁４２からはじまって補綴物５０側へ延びる領域であって、所定幅を有する領域となる。
【００５０】
補綴物５０は、アバットメント６の装着部６１に装着されるが、装着部６１の全体を補綴物５０により覆うことは容易ではなく、補綴物５０と歯肉縁４２の間に隙間が生じ、この隙間からアバットメント６の外面、つまり、装着部６１の一部が露出する。特に、装着部６１と係合部６３の軸方向を異ならせたアングルドアバットメントの場合には、上記隙間が生じ易い。この様な隙間は、歯垢が蓄積しやすい不潔域となるため、本発明の実施の形態によるアバットメント６では、この露出部にコーティング部６４が形成されている。
【００５１】
なお、装着部６１及びカフ部６２の境界が歯肉縁４２に完全には一致していない場合や、治療後に歯肉厚が減少するような場合も考慮すれば、上記境界から始まってカフ部６２側へ延びる所定幅の領域も上記コーティング部６４に含めておくことが更に望ましい。また、装着部６１及びカフ部６２の境界が明確ではないアバットメント６であっても、歯肉縁４２に相当する位置を予め把握することができれば、その位置を基準として同様のコーティング部６４を形成すればよい。
【００５２】
なお、アパタイト被覆チタンのアバットメント６へのコーティングは、金属チタンにアパタイトをコーティングする従来のコーティング方法と同様にして行うことができる。例えば、コーティング後に熱処理を行って製膜する熱分解法、プラズマ溶射したα−ＴＣＰを水熱処理してアパタイトに変化させる水熱処理再結晶化、３００℃程度のプラズマ炎にアパタイト原料を投入して吹き付けるフレーム溶射法、１００００℃以上の超高温かつ超高速で吹き付けるプラズマ溶射法などの製膜方法が知られている。
【００５３】
図５は、歯科インプラント５により固定された補綴物５０の歯頸部側をブラッシングしている様子を示した図である。この歯科インプラント５は、補綴物５０及び歯肉縁４２の隙間からアバットメント６のコーティング部６４が露出しているため、この露出部に光を照射すれば、殺菌作用が生じて上記不潔域を清浄化することができる。
【００５４】
補綴物５０の歯頸部側をブラッシングする場合、植毛面２０を補綴物５０の歯頸部側に対向させるように、歯ブラシ１００のヘッド部１０が押し当てられる。このとき、ブラシ毛２１の先端は、補綴物５０の表面や、歯肉縁４２に押し当てられて、植毛面２０の短手方向の外側へ曲げられる。このため、アバットメント６の露出部にはブラシ毛２１が届きにくくなるが、植毛面２０の短手方向の中央に配置されている出光部２２からの光はアバットメント６の露出部へ届きやすくなる。すなわち、天然歯４０における歯頸部や歯牙の隣接面の場合と同様、ブラシ毛２１が両側へ曲げられることによって、出光部２２からの出射光がブラシ毛２１によって減衰されたり、遮断されたりしにくくなり、コーティング部６４に多くの光量を照射することができる。従って、コーティング部６４において強い殺菌作用が得られ、不潔域であるアバットメント６の露出部を効果的に清浄化することができる。
【００５５】
実施の形態３．
本実施の形態では、出光部２２内における出射光量の分布を調整することができる歯ブラシ、特に、細長い出光部２２から均一に光を出射させることができる歯ブラシの構成例について説明する。
【００５６】
図６は、本発明の実施の形態３による歯ブラシ１０１について、その要部の一構成例を示した図であり、図１のＡ−Ａ切断線による断面図が示されている。また、図８は、図６の歯ブラシ１０１について、ヘッド部１０の交換時における様子を示した図である。この歯ブラシ１０１を図１の歯ブラシ１（実施の形態１）と比較すれば、ヘッド部１０の内部に、出光部２２からの出射光量の分布を調整するための出光調整手段８０及びリフレクタ８２を備えている点で異なっている。
【００５７】
出光調整手段８０は、アクリルなどを板状に加工した透明部材であり、その前面を出光部２２と対向させるとともに、その背面を前面に対してやや傾斜させ、その厚さがネック部１２から遠ざかるほど薄くなる台形の断面形状を有している。また、背面には、多数の拡散パターン８１が形成されている。この拡散パターン８１は、上記透明部材の背面上に印刷された印刷パターンであってもよいが、上記透明部材を射出成型する際に形成された背面上の凹凸形状であってもよい。
【００５８】
リフレクタ８２は、出光調整手段８０の背面又は側面から出射した光を反射して、出光調整手段８０へ再び入射させる反射手段であり、高反射率のシートが用いられる。ただし、出光調整手段８０に対向するヘッド部１０の内壁が高反射率であれば、当該内壁をリフレクタ８２として利用し、別途、リフレクタ８２を用意する必要はない。なお、リフレクタ８２は、少なくとも出光調整手段８０の入射面に対向する側面（ヘッド部の先端側の面）及び背面にそれぞれ対向させて配置することが望ましい。
【００５９】
光源装置２３からの光は、導光部３０〜３２を介して出光調整手段８０へ到達し、ネック部１２側の側面から出光調整手段８０の内部へ入射される。出光調整手段８０の前面及び背面は、上記拡散パターン８１を除いて、平滑な境界面（表面）を有し、当該境界面へ所定角度以上の入射角で入射した光は、出光調整手段８０の前面及び背面上で全反射されるが、拡散パターン８１に当たって進行方向が変化した光は、出光調整手段８０の前面から出射されるようになる。
【００６０】
図中では、拡散パターン８１で乱反射され、出光調整手段８０の前面に対し、上記所定角度以下の入射角θｉで入射された光が、当該前面から出射される様子が示されている。この出射光は、屈折角θｒの屈折光として、出光調整手段８０の前面から出射される。この場合、出光調整手段８０の絶対屈折率をｎ１、空気中の絶対屈折率をｎ２とすれば、出射光の屈折率ｎ１２は次式（１）で表され、屈折角θｒは、次式（２）によって求めることができる。
【数１】
2007135794.tif 000003
【００６１】
この様にして、拡散パターン８１による散乱光が、出光調整手段８０の前面から出射されることから、出射光の出光部２２内における光量分布は、出光調整手段８０の背面上における拡散パターン８１の密度分布に応じて変化する。従って、拡散パターン８１により、出光部２２内における出射光量の分布を任意に決定することができる。特に、ネック部１２側からヘッド部１０の先端側へ順に密となるように拡散パターンを配置すれば、出光部２２内における光量分布を平準化させることができ、歯の不潔域に対して効果的に光を照射することができる。
【００６２】
図７の（ａ）及び（ｂ）は、いずれも図６と対比すべき比較例が示された図であり、歯ブラシ１０１の他の構成例が、図１のＡ−Ａ切断線による断面図として示されている。
【００６３】
図中の（ａ）では、ヘッド部１０の内部空間に、入射光の光軸に対して角度θをなすように傾斜させた状態で、平板状のリフレクタ８２が配置されている。この図では、リフレクタ８２の光軸に対する傾斜角θが小さすぎることから、出光部２２からの出射光が、植毛面２０から斜めに出射され、ブラッシング中の歯牙に効果的に光を照射することができない。また、出光部２２からの出射光は、ネック部１２からの入射光と同程度の広がりしかなく、出光部２２を細長く形成したとしても、出光部２２の全体からは光を照射させることができず、歯牙の広い面積に対して同時に光を照射させることはできない。
【００６４】
図中の（ｂ）では、ヘッド部１０の内部空間に更にレンズ８３を配置し、平板状のリフレクタ８２に入射する光のビーム径を広げている。レンズ８３を用いてビーム径を広げることによって、歯牙のより広い面積に対し、同時に光を照射させることができる。これに加えて、上記角度θを約４５度にすれば、植毛面に対して概ね垂直に、かつ、出光部２２の全体から光を出射させることができる。
【００６５】
しかしながら、この場合、歯ブラシのヘッド部２０の厚さが、厚くなりすぎるという問題が生じる。つまり、出光部２２の長手方向の長さをＷ、リフレクタ８２を配置する空間のヘッド部１０の厚み方向の長さをＤとすれば、Ｄ＝Ｗtanθが成り立つ。このとき、θを４５°にしようとすれば、Ｄ＝Ｗとなる。このため、ヘッド部１０を厚くするか、あるいは、出光部２２の長手方向の長さを短くしなければならない。
【００６６】
これに対し、図６に示した出光調整手段８０を内蔵する歯ブラシは、ヘッド部１０の厚みを著しく増大させることなく、細長い出光部２２全体から平準化された光を出射させることができる。
【００６７】
図８は、図６の歯ブラシ１０１について、ヘッド部１０の交換時における様子を示した図である。この歯ブラシは、ヘッド部１０がネック部１２に着脱可能に取り付けられ、ヘッド部１０のみを交換することができる。また、出光調整手段８０及びリフレクタ８２は、ネック部１２の先端部に内蔵されており、ヘッド部１０をネック部１２に取り付ける際、この先端部がヘッド部１０の導光部３０に挿入され、出光調整手段８０及びリフレクタ８２がヘッド部１０の内部に配置されるように構成されている。
【００６８】
また、ネック部１２の先端付近には、出光調整手段８０の前面からの光を出射させるための出光部２６が設けられている。この出光部２６は、ネック部１２の軸方向に延びる細長い形状からなる開口又は透明窓であり、ヘッド部１０の出光部２２に対向するように配置されている。つまり、出光調整手段８０の前面から供給される光は、出光部２６、出光部２１を介して、ヘッド部１０の植毛面２０から出射される。この様な構成によって、交換可能なヘッド部１０を安価に提供することができる。
【００６９】
なお、図６示した本実施の形態による歯ブラシでは、出光部２６が透明部材からなる透明窓として構成され、ネック部１２の先端部内に唾液や歯磨きペーストが侵入するのを防止することにより、出光調整手段８０の界面に唾液などが付着して所望の全反射が妨げられるのを防止している。この様な構成に代えて、出光部２２を透明部材からなる透明窓として構成しても同様の効果が得られる。
【００７０】
実施の形態４．
上記実施の形態では、植毛面２０上に出光部２２が設けられた歯ブラシの例について説明したが、本実施の形態では、上記出光部２２に加えて、更にヘッド部１０の側面にも出光部２５ａ，２５ｂが設けられた歯ブラシについて説明する。
【００７１】
図９は、本発明の実施の形態４による歯ブラシ１０２の一構成例を示した図である。この歯ブラシ１０２は、植毛面２０に隣接する側面に２個の出光部２５ａ，２５ｂが形成されている。これらの出光部２５ａ，２５ｂは、ヘッド部１０に形成された開口又は透明窓であり、光源装置２３からの光をブラシ毛２１よりも外側から出射させている。また、出光部２５ａ，２５ｂからの出射光は、ネック部１２の軸方向と交差する方向であって、ブラシ毛２１から遠ざかる方向へ出射される。ここで、ネック部１２の軸方向と直交し、かつ、植毛面２０に平行となるように出射させているものとする。
【００７２】
このような歯ブラシ１０２を用いることにより、ブラッシングの対象となっている歯以外の歯に対しても光を照射することができる。例えば、上顎歯のブラッシング時に、ブラッシング対象である上顎歯だけでなく、当該上顎歯に対向する下顎歯に対しても光を照射することができる。また、下顎歯のブラッシング時に、ブラッシング対象である下顎歯だけでなく、当該下顎歯に対向する上顎歯に対しても光を照射することができる。
【００７３】
図１０は、歯ブラシ１０２を用いてブラッシングを行っている様子の一例を示した図である。４０は上顎歯としての天然歯、５０は天然歯４０と噛み合わせる下顎歯としての補綴冠であり、歯科インプラントを用いて下顎に固定されている。この歯科インプラントは、補綴物５０及び歯肉縁の隙間からアバットメントのコーティング部６４が露出している。つまり、アバットメントの露出部には、ハイドロオキシアパタイト（ＨＡ）で被覆した二酸化チタンがコーティングされている。
【００７４】
歯ブラシ１０２を用いて天然歯４０をブラッシングしている場合、出光部２１からの光が天然歯４０に照射されるとともに、出光部２５ａ，２５ｂからの光がアバットメントのコーティング部６４に照射される。従って、コーティング部６４への光照射は、補綴物５０をブラッシングしている場合のみならず、天然歯４０をブラッシングしている場合にも行われる。従って、光触媒を含むコーティング部６４に対し、より多くの光を照射することができる。
【００７５】
本実施の形態では、ヘッド部１０の一側面に２個の出光部２５ａ，２５ｂを形成する場合の例について説明したが、本発明はこの様な場合に限定されない。すなわち、ヘッド部１０の側面に少なくとも１個の出光部が形成されていればよい。また、出光部は、ネック部１２の軸方向に延びる細長い形状であることが望ましい。
【００７６】
さらに、本実施の形態では、一つの側面にのみ出光部２５ａ，２５ｂを形成する場合の例について説明したが、対向する２つの側面にそれぞれ出光部を形成しておくことが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態による歯ブラシ１００の一構成例を示した外観図である。
【図２】図１の歯ブラシ１００を用いて天然歯４０の歯頸部をブラッシングしている様子を示した図である。
【図３】歯科インプラント５を含む歯科治療具の一例を示した図である。
【図４】図３の歯科インプラント５を用いて行った治療後の様子を示した断面図である。
【図５】歯科インプラント５により固定された補綴物５０の歯頸部側をブラッシングしている様子を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態３による歯ブラシ１０１について、その要部の一構成例を示した図である。
【図７】図６と対比すべき比較例が示された図であり、歯ブラシ１０１の他の構成例が示されている。
【図８】図６の歯ブラシ１０１について、ヘッド部１０の交換時における様子を示した図である。
【図９】本発明の実施の形態４による歯ブラシ１０２の一構成例を示した図である。
【図１０】歯ブラシ１０２を用いてブラッシングを行っている様子の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００７８】
５  歯科インプラント
６  アバットメント
７  フィクスチャー
１０  ヘッド部
１１  ハンドル部
１２  ネック部
２０  植毛面
２１  ブラシ毛
２２  出光部
２３  光源装置
２３ａ  発光素子
２４  バイブレーション装置
２５ａ，２５ｂ，２６  出光部
３０〜３２  導光部
４０  天然歯
４１  コーティング部
４２  歯肉縁
５０  補綴物
６４  コーティング部
８０  出光調整手段
８１  拡散パターン
８２  リフレクタ
１００〜１０２  歯ブラシ
【図１】
2007135794.tif 000004
【図２】
2007135794.tif 000005
【図３】
2007135794.tif 000006
【図４】
2007135794.tif 000007
【図５】
2007135794.tif 000008
【図６】
2007135794.tif 000009
【図７】
2007135794.tif 000010
【図８】
2007135794.tif 000011
【図９】
2007135794.tif 000012
【図１０】
2007135794.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月1日(2006.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のブラシ毛が植設された植毛面を有するヘッド部と、
上記植毛面に形成され、ヘッド部内の光を出射させる出光部と、
前面を上記出光部に対向させてヘッド部内に配置され、上記出光部内における出射光量の分布を調整する透明部材からなる出光調整手段と、
上記出光調整手段の側面へ入射させる光を生成する光源装置とを備え、
上記出光調整手段は、その前面及び背面が平滑な境界面からなり、上記背面には入射した上記光を乱反射させる多数の拡散パターンが形成されていることを特徴とする歯ブラシ。
【請求項２】
上記出光調整手段の背面からの出射光を反射する反射手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の歯ブラシ。
【請求項３】
上記拡散パターンは、上記光の入射方向について密度を異ならせて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の歯ブラシ。
【請求項４】
上記拡散パターンは、光が入射される上記側面からの距離が遠くなるに従って密となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の歯ブラシ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
第１の本発明による歯ブラシは、多数のブラシ毛が植設された植毛面を有するヘッド部と、上記植毛面に形成され、ヘッド部内の光を出射させる出光部と、前面を上記出光部に対向させてヘッド部内に配置され、上記出光部内における出射光量の分布を調整する透明部材からなる出光調整手段と、上記出光調整手段の側面へ入射させる光を生成する光源装置とを備え、上記出光調整手段は、その前面及び背面が平滑な境界面からなり、上記背面には入射した上記光を乱反射させる多数の拡散パターンが形成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この様な構成により、ブラッシング時に歯に対して効果的に光を照射することができる。また、出光部内における光量分布を出光調整手段により調整し、任意の光量分布を実現することによって、より効果的に光を照射することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
第２の本発明による歯ブラシは、上記構成に加えて、上記出光調整手段の背面からの出射光を反射する反射手段を備えて構成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第３の本発明による歯ブラシは、上記構成に加えて、上記拡散パターンが上記光の入射方向について密度を異ならせて形成されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第４の本発明による歯ブラシは、上記構成に加えて、上記拡散パターンは、光が入射される上記側面からの距離が遠くなるに従って密となるように形成されている。この様な構成により、出光部内における光量分布を平準化して、効果的に光を照射することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明によれば、ブラッシング時に歯の不潔域に対して効果的に光を照射する歯ブラシを提供することができる。特に、薄型のヘッド部を有する歯ブラシを提供することができる。また、一般の消費者が安心して使用することができる歯ブラシを提供することができる。また、ブラシ毛により照射光が減衰されにくい歯ブラシを提供することができる。